TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘIKHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁNTỐT NGHIỆP ĐẠI HỌCĐề tài:THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO CHO XE TẢI 4 TẤNSinh viên thực hiện: VŨ ĐỨC NAMLớp Ôtô B K49Giảng viên hướng dẫn: Cán bộ phản biện: Hà Nội, 52009BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOCỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAMTRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘIĐộc lập Tự do Hạnh phúcNHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPHọ và tên sinh viên: .…………….………….…….. Số hiệu sinh viên: ……………… .…………….………….…….. Số hiệu sinh viên: ………………Khoá:…………………….Khoa: Cơ khí Ngành: ……………….........1.Đầu đề đồ án:………………………………………………..………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………...2.Các số liệu và dữ liệu ban đầu:……………………………………..……………………………………………..……..…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………3.Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:………………………………………………………………………………………………………………..….……………………………………………………………………………………………………………………………………..…4.Các bản vẽ, đồ thị ( ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ ):………………………………………………………………………………………………………………………..….…………………………………………………………………………………………………………………………..……5.Họ tên giảng viên hướng dẫn: …………………………………………………..………………………..6.Ngày giao nhiệm vụ đồ án: …………………………………….…………………………….7.Ngày hoàn thành đồ án: …………………………………………………………………..………………..Ngày tháng nămChủ nhiệm Bộ mônGiảng viên hướng dẫnSinh viên đã hoàn thành và nộp đồ án tốt nghiệp ngày tháng nămCán bộ phản biệnBỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘIBẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPHọ và tên sinh viên: ....................................................................... Số hiệu sinh viên: ........................... ....................................................................... Số hiệu sinh viên: ...........................Ngành: ..................................................................................................Khoá: ...................................................Giảng viên hướng dẫn:....................................................................................................................................Cán bộ phản biện:.......................................................................................................................................................1.Nội dung thiết kế tốt nghiệp:.................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................2.Nhận xét của cán bộ phản biện:.......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................Ngày tháng nămCán bộ phản biện
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Đề tài: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO CHO XE TẢI TẤN Sinh viên thực hiện: VŨ ĐỨC NAM Lớp Ơtơ B - K49 Giảng viên hướng dẫn: Cán phản biện: Hà Nội, 5-2009 Đồ án tốt nghiệp BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc - NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: …………….………….…… Số hiệu sinh viên: ……………… …………….………….…… Số hiệu sinh viên: ……………… Khố:…………………….Khoa: Cơ khí Ngành: ……………… Đầu đề đồ án: ……………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… Các số liệu liệu ban đầu: …………………………………… …………………………………………… …… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………… Nội dung phần thuyết minh tính tốn: ……………………………………………………………………………………………………………… … …………………………………………………………………………………………………………………………………… … Các vẽ, đồ thị ( ghi rõ loại kích thước vẽ ): ……………………………………………………………………………………………………………………… … ………………………………………………………………………………………………………………………… …… Họ tên giảng viên hướng dẫn: ………………………………………………… ……………………… Ngày giao nhiệm vụ đồ án: …………………………………….…………………………… Ngày hoàn thành đồ án: ………………………………………………………………… ……………… Chủ nhiệm Bộ mơn Sinh viên hồn thành nộp đồ án tốt nghiệp ngày Ngày tháng năm Giảng viên hướng dẫn tháng năm Cán phản biện Đồ án tốt nghiệp BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Số hiệu sinh viên: Số hiệu sinh viên: Ngành: Khoá: Giảng viên hướng dẫn: Cán phản biện: Nội dung thiết kế tốt nghiệp: Nhận xét cán phản biện: Ngày tháng năm Cán phản biện Đồ án tốt nghiệp LỜI NĨI ĐẦU Khi ơtơ ngày hồn thiện, xã hội ngày phát triển mặt văn hoá, kinh tế xã hội tiêu chí đánh giá ảnh hưởng dao động cần xem xét cách nghiêm túc Đối với xe tải, yêu cầu độ êm dịu, ngày người ta buộc phải ý đến tiêu chí khác như: an tồn hàng hố, ảnh hưởng tải trọng động đến đường (áp lực đường), mức độ giảm tải trọng, làm giảm khả truyền lực tăng tốc phanh.Trong vận tải ôtô máy kéo, người lái người định chủ yếu cho an toàn chuyển động Nếu hệ thống treo xe có dao động nằm ngồi phạm vi cho phép (80÷120 lần/phút) làm tăng lỗi điều khiển người lái, gây nguy hiểm đến tính mạng người hàng hố Khi ơtơ chạy đường thường phát sinh lực mômen tác động lên hệ thống treo chúng tạo dao động Các dao động thường ảnh hưởng xấu tới hàng hoá, tuổi thọ xe đặc biệt ảnh hưởng người lái hành khách ngồi xe Người ta tổng kết rằng, ôtô chạy đường xấu, ghồ ghề so với ơtơ chạy đường tốt, phẳng tốc độ trung bình giảm 40÷50%, qng đường chạy hai chu kỳ đại tu giảm từ 35÷40%, suất vận chuyển giảm từ 35÷40% Điều đặc biệt nguy hiểm người chịu lâu tình trạng xe bị rung, xóc nhiều gây mệt mỏi Một số nghiên cứu gần dao động ảnh hưởng tới sức khoẻ người tới kết luận: Nếu ngời bị ảnh hưởng cách thường xuyên dao động mắc phải bệnh thần kinh não Ở nước phát triển, hệ thống treo ôtô quan tâm đặc biệt Chúng nghiên cứu đến mức tối ưu làm giảm đến mức thấp tác hại đến người đồng thời làm tăng tuổi thọ xe phận treo Ở nước ta nay, công nghệ sản xuất xe không ngừng cải tiến với trợ giúp khoa học kỹ thuật nước tiên tiến Ngành xản suất ôtô bước trở thành mũi nhọn kinh tế, đưa đất nước ngày vững bước lên Chủ Nghĩa Xã Hội Tuy nhiên kinh tế Việt Nam yếu so với nước khu Đồ án tốt nghiệp vực giới Trong ngành giao thơng vận tải cịn cho phép lưu hành xe chất lượng khơng cịn đảm bảo độ bền Khả làm việc xe đặc biệt hệ thống treo xe có dao động lớn nằm ngồi phạm vi cho phép ảnh hưởng lớn đến sức khoẻ người Vì vấn đề dặt thiết kế xe đạt tiêu chuẩn cho phép Mục tiêu ngành Công nghiệp ôtô nước ta năm tới nội địa phần tiến tới nội địa toàn phần sản phẩm ơtơ Khơng dừng lại đó, bắt đầu quan tâm đến tính êm dịu chuyển động, tính an tồn chuyển động hay nói cách khác tính động lực học ơtơ, từ có cải tiến hợp lý với điều kiện sử dụng nước ta Để hoàn thành mục tiêu này, phải thiết kế cụm, chi tiết cho phù hợp với điều kiện sử dụng mặt khác cịn phải đảm bảo tính cơng nghệ Việt Nam Trước yêu cầu thực tế đồ án tốt nghiệp chuyên ngành ôtô em giao nhiệm vụ: Thiết kế hệ thống treo cho xe tải Với giúp đỡ tận tình thầy Lưu Văn Tuấn em hoàn thành xong đồ án lực thân cịn hạn chế kinh nghiệm thiết kế cịn chưa có nên khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong thầy thơng cảm đóng góp ý kiến để em làm tốt tương lai Em xin cám ơn! Sinh viên Vũ Đức Nam Đồ án tốt nghiệp MỤC LỤC Chương LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 1.1 Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại, điều kiện làm việc 1.1.1 Nhiệm vụ 1.1.2 Phân loại 1.1.3 Yêu cầu 1.1.4 Điều kiện làm việc 1.2 CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO 1.2.1 Hệ thống treo phụ thuộc 1.2.2 Hệ thống treo độc lập .12 1.3 KẾT LUẬN 17 1.4 THIẾT KẾ KỸ THUẬT HỆ THỐNG TREO .18 1.4.1 Thiết kế nhíp 18 1.4.2 Thiết kế giảm chấn 20 Chương TÍNH TỐN THIẾT KẾ CÁC PHẦN TỬ CỦA HỆ THỐNG TREO 24 2.1 Lựa chọn tiêu đánh giá độ êm dịu 24 2.2 Xác định lực tác dụng lên nhíp .24 2.2.1 Khi xe đầy tải 24 2.2.2 Khi xe không tải .24 2.3 Thiết kế nhíp trước 25 2.3.1 Độ cứng hệ thống treo C 25 2.3.2 Chọn sơ kích thước nhíp 25 2.3.3 Tính độ cứng, độ võng tĩnh kiểm tra tần số dao động nhíp 27 2.3.4 Tính bền nhíp chi tiết liên quan 28 2.3.5 Tính bền tai nhíp 31 2.3.6 Tính kiểm tra chốt nhíp 32 2.4 Thiết kế nhíp sau nhíp sau phụ 32 2.4.1 Nhíp sau .32 2.4.2 Nhíp sau phụ 34 2.4.3 Tính độ võng tĩnh nhíp nhíp phụ 35 2.4.4 Tính bền nhíp nhíp phụ 39 2.4.5 Tính bền tai nhíp 44 2.4.6 Tính kiểm tra chốt nhíp 45 Chương THIẾT KẾ GIẢM CHẤN 45 3.1 Thiết kế giảm chấn trước 46 3.1.1 Xác định hệ số cản giảm chấn KG 46 3.1.2 Xác định kích thước giảm chấn 48 3.2 Thiết kế giảm chấn sau 54 3.2.1 Xác định hệ số cản giảm chấn KG 54 3.2.2 Xác định kích thước giảm chấn 56 Chương QUY TRÌNH GIA CƠNG PISTON PHẦN TỬ ĐÀN HỒI 62 4.1 Chức điều kiện làm việc chi tiết .62 4.2 Thiết kế nguyên công gia công chi tiết Pistol 62 4.2.1 Nguyên công 1: Khoan doa lỗ φ8 làm chuẩn thô 62 4.2.2 Nguyên công 2: Tiện khỏa mặt đáy Pistol, vát mép mặt đáy, tiện khỏa mặt lỗ, rãnh mặt lỗ 64 Đồ án tốt nghiệp 4.2.3 Nguyên công 3: Tiện khỏa mặt đầu Pistol, tiện khỏa mặt lỗ, rãnh mặt lỗ rãnh xéc măng 65 4.2.4 Nguyên công 4: Khoan doa lỗ trả mạnh φ1,2, lỗ nén nhẹ φ1,90 gia công tinh lỗ φ8 làm chuẩn tinh 66 4.2.5 Nguyên công 5: Lấy lỗ φ8 làm chuẩn tinh để gia cơng tinh mặt cịn lại 67 4.2.6 Nguyên công 6: Kiểm tra .67 TÀI LIỆU THAM KHẢO 71 Chương LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ Đồ án tốt nghiệp 1.1 Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại, điều kiện làm việc 1.1.1 Nhiệm vụ Hệ thống treo dùng để nối đàn hồi khung vỏ ôtô với cầu.Nhiệm vụ chủ yếu hệ thống treo giúp ôtô chuyển động êm dịu đI qua mặt đường khơng phẳng.Ngồi hệ thống treo dùng để truyền lực mômen từ bánh xe lên khung vỏ xe, đảm bảo động học bánh xe Để đảm bảo chức hệ thống treo thờng có phận chủ yếu: + Bộ phận đàn hồi + Bộ phận dẫn hướng + Bộphận giảm chấn Bộ phận đàn hồi : Nối đàn hồi khung vỏ với bánh xe, tiếp nhận lực thẳng đứng tác dụng từ khung vỏ tới bánh xe ngược lại Bộ phận đần hồi có cấu tạo chủ yếu chi tiết (hoặc cụm chi tiết) đàn hồi kim loại (nhíp, lị xo, xoắn) khí (trong trường hợp hệ thống treo khí thủy khí ) Bộ phận dẫn hướng : Có tác dụng đảm bảo động học bánh xe , tức đảm cho xe dao động mặt phẳng thẳng đứng, phận hướng làm nhiệm vụ truyền lực dọc, lực ngang, mô men khung vỏ bánh xe Bộphận giảm chấn : Có tác dụng dập tắt nhanh chóng dao động cách biến lượng dao động thành nhiệt tỏa Việc biến lượng dao động thành nhiệt nhờ ma sát Giảm chấn ôtô giảm chấn thủy lực, xe dao động, chất lỏng giảm chấn chất lỏng với thành lỗ tiết lưu lớp chất lỏng với biến thành nhiệt nung nóng vỏ giảm chấn tỏa ngồi 1.1.2 Phân loại Có nhiều cách phân loại hệ thống treo tùy theo tiêu chí mà người đưa để phân loại Theo sơ đồ phận dẫn hướng : + Hệ thống treo phụ thuộc + Hệ thống treo độc lập Theo phận đần hồi : + Loại kim loại - Hệ thống treo loại mhíp - Hệ thống treo loại lò xo xoắn ốc - Hệ thống treo loại xoắn + Loại khí + Loại thủy lực : - Hệ thống treo loại thủy khí kết hợp Đồ án tốt nghiệp 1.1.3 Yêu cầu + Độ võng tĩnh f t (sinh tác dụng tảu trọng tĩnh) phải nằm giới hạn đủ đảm bảo tần số dao động thích hợp cần thiết + Độ võng động f d (sinh ô tô chuyển động) phảI đủ đảm bảo vận tốc chuyển động otô đường xấu nằm giới hạn cho phép, giới hạn khơng có va đập lên phận hạn chế + Động học bánh xe dẫn hướng giữ bánh xe dẫn hướng dịch chuyển mặt phẳng thẳng đứng (nghĩa chiều rộng sở góc đặt trụ đứng bánh xe dẫn hướng khơng đổi) + Có hệ số cản thích hợp để dập tắt nhanh dao động vỏ bánh xe + Đảm bảo tương ứng động học bánh xe với động học dẫn động lái, dẫn động phanh + Giảm tải trọng động ô tô qua đường ghồ ghề + Phải đảm bảo an toàn, dễ sửa chữa, thay giá thành hợp lý Ngồi chế tạo với trình độ cơng nghệ sản xuất nước 1.1.4 Điều kiện làm việc + Làm việc điều kiện chịu tải trọng tác dụng từ khối lượng treo lên hệ thống + Chịu tác dụng phản lực từ mặt đường tác dụng ngược lên + Các phận hệ thống làm việc điều kiện bị biến dạng, va đập dịch chuyển tương đối 1.2 CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO Hiện ôtô sử dụng hệ thống treo với nhiều dạng khác Có kết cấu thay đổi tùy theo xe cụ thể, tùy theo nhà sản xuất Nhưng nhìn chung chúng nằm hai dạng : Hệ thống treo phụ thuộc hệ thống treo độc lập 1.2.1 Hệ thống treo phụ thuộc Nguyên lý hoạt động Hai bánh xe trái phải nối dầm cứng nên dịch chuyển bánh xe mặt phẳng ngang bánh xe cịn lại dịch chuyển Do hệ thống treo phụ thuộc khơng thể đảm bảo hồn toàn động học bánh xe dẫn hướng Hệ thống treo phụ thuộc thường sử dụng hệ thống treo cầu sau ôtô du lịch tất cầu otô tải, ôtô khách loại lớn Ưu điểm + Trong trình chuyển động, vết bánh xe cố định khơng xảy mịn lốp nhanh hệ thống treo độc lập Đồ án tốt nghiệp + Khi ơtơ quay vịng có thùng xe nghiêng cịn cầu xe thăng bằng, lốp mịn + Khi chịu lực bên (lực ly tâm, đường nghiêng, gió bên) hai bánh xe liên kết cứng, hạn chế tượng trượt bên bánh xe + Kết cấu đơn giản,rẻ tiền, nhíp vừa làm nhiệm vụ đàn hồi vừa làm nhiệm vụ dẫn hướng + Số khớp quay khơng càn phải bôi trơn khớp quay + Dễ chế tạo, dễ tháo lắp sửa chữa, giá thành rẻ Nhược điểm + Khi nâng bên bánh xe lên, vết bánh xe thay đổi, phát sinh lực ngang làm tính chất bám đường otô ôtô dễ bị trượt ngang + Hệ thống treo bánh xe, bánh xe chủ động có trọng lượng phần không treo lớn + Sự nối cứng bánh xe hai bên nhờ dầm liền làm phát sinh dao động nguy hiểm bánh xe giới hạn vận tốc chuyển động + Nếu hệ thống treo phụ thuộc đặt bánh xe dẫn hướng, độ nghiêng hai bánh xe thay đổi bánh xe dịch chuyển thẳng đứng, làm phát sinh mômen hiệu ứng quay, ảnh hưởng đến dịch chuyển góc cầu bánh xe dẫn hướng quanh trục quay + Khó bố trí cụm ôtô đặt hệ thống treo phụ thuộc đằng trước Một số hệ thống treo phụ thuộc dùng phổ biến cho ơtơ : + Hệ thống treo có phận đàn hồi nhíp + Hệ thống treo có phận đàn hồi lị xo trụ 1.2.1.a Hệ thống treo phụ thuộc loại nhíp Ưu điểm + Nhíp vừa cấu đàn hồi, vừa cấu dẫn hướng phần làm nhiệm vụ giảm chấn nghĩa thự toàn chức hệ thống treo Do kết cấu hệ thống treo đơn giản + Với chức phận dẫn hướng, nhíp truyền lực dọc (lực kéo lực phanh) lực ngang từ bánh xe qua cầu xe lên khung + Chức đàn hồi theo phương thẳng đứng + Ngồi nhíp có khả truyền mơmen từ bánh xe lên khung.Đó mơmen kéo mơmen phanh Khuyết điểm + Trọng lượng nhíp nặng tất phận đàn hồi khác, nhíp kể giảm chấn chiếm từ 5,5%-8% trọng lượng thân ôtô + Thời hạn phục vụ ngắn ứng suất ban đầu, trạng thái ứng suất phức tạp, lực động lặp lại nhiều lần + Đường đặc tính đàn hồi đòi hỏi phải đường cong thực tế độ cứng thân nhíp lại số 10 Đồ án tốt nghiệp 3.2.2 Xác định kích thước giảm chấn 3.2.2.a Xác định đường kính, hành trình Pistol - Chế độ làm việc căng thẳng xác định V = 0, m/s - Công suất tiêu thụ giảm chấn xác định theo công thức: Ng = ( K tr + K n ) V g2 = K g V g2 = 10750.0,3 = 967,5 W - Công suất tỏa nhiệt một vật thể kim loại có diện tích tỏa nhiệt F tính sau: Nt = 427 α F (Tmax - Tmin) Trong đó: α- Hệ số truyền nhiệt, chọn α = 0, 13 J/m2 Nhiệt độ cho phép: Tmax=1400 Tmin = 200 - Cân phương trình nhiệt ta có: 967,5 = 427 0,13 F (140-20) ⇒ F = 0,124495 m-2 = 124495 mm2 Ld mà F = πDn.L = 124495 mm2 Ld chiều dài phần đầu giảm chấn; L m chiều dài phận làm kín; LP chiều dài piston giảm chấn; L v chiều dài phần đế van giảm chấn; LG hành trình làm việc cực đại giảm chấn, LG phải lớn khoảng dịch chuyển bánh xe từ điểm hạn chế đến điểm hạn chế - Nếu lấy đường kính pittơng d làm thông số bản, thông số khác xác định: D = 55 mm; d =40 mm; d D Dn Lg dn Lp - Kích thước sơ giảm chấn bao gồm chiều dài phận: Lv dc Ld 124495 = 660 mm π 66 →L≥ Lm - Chọn Dn = 60 mm dc = 10 mm; dn = 44 mm 56 Đồ án tốt nghiệp LP = 35 mm; Ld = 50 mm; Lm = 50 mm; Lv = 30 mm LG = 555 mm - Do đó: L = L V + L P + L G + L m = 670 (mm) > 660 (mm) Thỏa mãn điều kiện nhiệt 3.2.2.b Xác định kích thước lỗ van giảm chấn - Tổng diện tích lưu thơng lỗ van giảm chấn (số lỗ kích thước lỗ van) định hệ số cản giảm chấn Ta có cơng thức: Q = FV µ g p γ Trong đó: Q- Lưu lượng chất lỏng chảy qua lỗ tiết lưu, Q = FPVg FV- Tổng diện tích lỗ van µ- Hệ số tổn thất , Chọn µ = 0,6 p- áp suất chất lỏng giảm chấn, p = Pg FP γ- Trọng lượng riêng chất lỏng, γ = 8600 N/m g- Gia tốc trọng trường, g= 10 m/s FP- Diện tích piston giảm chấn : π d 3,14.0,04 = = 12,56.10 − m F p= 4 Vg- Vận tốc giảm chấn làm việc, Vg= 0, m/s 3.2.2.b.1 Xác định kích thước lỗ van nén - Tổng diện tích lỗ van nén xác định theo cơng thức: F p Vn1 Fvn = µ gPn1 F p γ Do : ⇒ F p Vn1 Fvn = µ gPn1 F p γ 12,56.10 −4.0,3 = 0,6 2.10.1720 12,56.10 − 4.8600 = 1,113.10 −5 m = 11,13 mm - Đường kính lỗ van nén: 57 Đồ án tốt nghiệp Fvn = nπ d = 11,13 mm Chọn số lỗ van n = ⇒ d = 1,9 mm 3.2.2.b.2 Xác định kích thước lỗ van trả - Tổng diện tích lỗ van trả xác định theo cơng thức: F p Vt1 Fvt = gPtr1 F p γ µ Do : ⇒ F p Vt1 Fvt = µ gPtr1 F p γ 12,56.10 −4.0,3 = 0,6 2.10.4730 12,56.10 − 4.8600 = 0,671.10 −5 m =6,71 mm - Đường kính lỗ van trả: FVT = nπ d = 6,71 mm Chọn số lỗ van n = ⇒ d = 1,5 mm 3.2.2.b.3 Xác định kích thước lỗ van giảm tải hành trình nén - Tổng diện tích tất lỗ van nén mạnh xác định theo cơng thức: F p Vn ' Fvn = µ gPn F p γ Do : ⇒ F p Vn ' Fvn = µ gPn F p γ 12,56.10 −4.0,6 = 0,6 2.10.2752 12,56.10 − 4.8600 = 1,76.10 −5 m =17,6 mm - Tổng diện tích lỗ van giảm tải hành trình nén: Fvm = F’vn –Fvn = 17,6 – 11,13 = 6,47 mm2 - Đường kính lỗ van giảm tải hành trình nén: Fnm nπ d = = 6,47 mm 58 Đồ án tốt nghiệp Chọn số lỗ van n = ⇒ d = 1,5 mm 3.2.2.b.4 Xác định kích thước lỗ van giảm tải hành trình trả - Tổng diện tích tất lỗ van trả mạnh xác định theo cơng thức: F p Vt ' Fvt = µ gPtr F p γ Do : ⇒ F p Vt ' Fvt = µ gPtr F p γ 12,56.10 −4.0,6 = 0,6 2.10.7568 12,56.10 − 4.8600 = 1,061.10 −5 m =10,61 mm - Tổng diện tích lỗ van giảm tải hành trình trả: Fvm = F’vt –Fvt = 10,61 – 6,71 = 3,9 mm2 - Đường kính lỗ van giảm tải hành trình trả: Fnm nπ d = = 3,9 mm Chọn số lỗ van n = ⇒ d = 1,2 mm 3.2.2.c Xác định kích thước lị xo van giảm chấn - Lực tác dụng lên lò xo van van bắt đầu mở: P1 = π ( D32 − D4 ) p Trong đó: p - áp suất chất lỏng cuối thời kỳ nén nhẹ, p= K n .Vn1 5733.0,3 = = 1369347 Fp 12,56.10 −4 N/m D3, D4 – Các kích thước hình vẽ, D3 = 20 mm, D4 = 17mm 59 Đồ án tốt nghiệp → P1 = π (20 − 17 ).10 −6.1369347 = 119 N - Lực tác dụng lên lò xo van van mở hoàn toàn: π ( D32 − D4 ) p ' P2 = Trong đó: p’ - áp suất chất lỏng cuối thời kỳ nén mạnh với V’ = 0,6 m/s K n ’ = 0,6Kn p’= → K nVn1 + K ' n (Vn − Vn1 ) 5733.0,3 + 0,6.5733(0,6 − 0,3) = = 2190955 N/m Fp 12,56.10 − P2 = π (20 − 17 ).10 −6.2190955 = 190 N - ứng suất lị xo tính theo cơng thức: τ= DP2 πd Trong đó: D- Đường kính vịng trung bình vịng lị xo, D = 17 mm d- Đường kính dây lị xo P2 – Lực tác dụng lên lị xo van mở hồn toàn → d ≥3 8DP2 π [τ ] - ứng suất cho phép vật liệu làm lò xo, [τ] = 500 ÷ 700 MN/m2 Chọn [τ] = 700 MN/m2 → d ≥3 8.17.10 −3.248 = 0,00248m = 2,48mm → Chọn d = mm π 700.10 - Dịch chuyển h van giảm tải (khi mở hoàn toàn) xác định theo công thức: h= P2 − P1 C Trong đó: C - Độ cứng lị xo, C = G.d 8D n G – Mô đun đàn hồi vật liệu xoắn, G = 8.104 MN/m2 60 Đồ án tốt nghiệp n – Số vịng làm việc lị xo h- Ta chọn h = mm - Từ ta xác định số vòng làm việc lò xo: n= h.G.d 2.10 −3.8.1010.3 4.10 −12 = = 4,6 vòng D ( P2 − P1 ) 8.17 3.10 −9 (190 − 119) Lấy : n = vòng.→ C = 8.1010.3 4.10 −12 = 32974 N / m 8.17 3.10 −9.5 - Chiều dài lò xo van mở hoàn toàn xác định sau: Hm = n.d + δ.n0 = 5.3 + 0,8.6 = 19,8 mm Trong đó: δ- Khoảng cách vịng dây, δ = 0,8 mm n0- Số vịng tồn lò xo, n0 = n+1 = +1 = vòng - Chiều dài lò xo van trạng thái đóng: Hd = Hm + h = 19,8 + = 21,8 mm - Chiều dài lò xo trạng thái tự do: Htd = Hd + λ = 21,8 + 3,6= 25,4 mm Trong đó: λ- Biến dạng lị xo trạng thái van mở, λ= P1 119 = = 3,6.10 −3 m = 3,6mm C 32974 - Bước lò xo: t= H td − d (n − n0 ) 25,4 − 3.(5 − 6) = = 4,7 mm n0 61 Đồ án tốt nghiệp Chương QUY TRÌNH GIA CƠNG PISTON PHẦN TỬ ĐÀN HỒI 4.1 Chức điều kiện làm việc chi tiết Giảm chấn cụm chi tiết hệ thống treo ơtơ,nó có tác dụng hỗ trợ với hệ thống treo nhằm đảm bảo độ êm dịu xe chuyển động đồng thời dập tắt dao động Kết cấu giảm chấn gồm nhiều chi tiết.Piston chi tiết điển hình chi tiết quan trọng phần tử đàn hồi.Trong trình làm việc piston chuyển động lên xuống dọc theo thành xi lanh mặt làm việc mặt trụ ngồi.Trên thân piston có rãnh để lắp xecmăng tạo cho hệ thống có độ kín khít cần thiết.Thân piston cịn khoan lỗ để bắt cần đẩy vào Điều kiện làm việc piston phải chịu ma sát áp suất lớn.Piston chế tạo từ thép A12,phôi chế tạo thép cắt đứt.Trong đồ án em chọn phương án tạo phôi đơn loạt nhỏ 4.2 Thiết kế nguyên công gia công chi tiết Pistol Với dạng sản suất đơn hàng loạt nhỏ nên đường lối công nghệ ngun cơng Có nghĩa tập trung nhiều bước cơng nghệ nhuyên công Trong đồ án em đưa ngun cơng quy trình gia công chi tiết 4.2.1 Nguyên công 1: Khoan doa lỗ φ8 làm chuẩn thô 62 Đồ án tốt nghiệp S1 S2 n Bước 1:Khoan lỗ φ6 + Định vị kẹp chặt: Chi tiết định vị kẹp chặt mâm kẹp chấu hạn chế bậc tự + Chọn máy: Chọn máy khoan 2A125 với công suất động Kw + Chọn dao: Dùng mũi khoan ruột gà ,đường kính dao d = mm + Lượng dư gia công; Khoan lỗ đặc với chiều sâu cắt t = mm + Chế độ cắt: Lượng chạy dao S = 0,16 mm/vòng Tốc độ quay máy n=720 vòng/phút Bước 2:Doa lỗ φ8 + Chọn dao: Dùng mũi doa thép gió P9 với đường kính dao d = mm + Lượng dư gia công: Doa lỗ với chiều sâu cắt t = 1mm + Chế độ cắt: Lượng chạy dao S= 0,2 mm/vòng Tốc độ quay máy n= 450 vòng/phút 63 Đồ án tốt nghiệp 4.2.2 Nguyên công 2: Tiện khỏa mặt đáy Pistol, vát mép mặt đáy, tiện khỏa mặt lỗ, rãnh mặt lỗ S1 S2 Bước 1: Tiện khỏa mặt đáy piston, vát mép mặt đáy + Định vị kẹp chặt: Chi tiết định vị kẹp chặt mâm kẹp chấu, hạn chế bậc tự + Chọn máy: Chọn máy tiện ngang T616 Công suất động Kw + Chọn dao: Dùng dao tiện thép gió P9 + Lượng dư gia công: Gia công lần với chiều sâu cắt t = 1,5mm + Chế độ cắt: Lượng chạy dao: S = 0,14mm/vòng Tốc độ quay máy: n = 420 vòng/phút Bước 2: Tiện khỏa mặt lỗ, rãnh mặt lỗ + Chọn dao: Dùng dao tiện thép gió P9 + Lượng dư gia công: Gia công lần với chiều sâu cắt t = 1,5mm + Chế độ cắt: Lượng chay dao:S = 0,14mm/vòng Tốc độ quay máy: n = 420vòng/phút 64 Đồ án tốt nghiệp 4.2.3 Nguyên công 3: Tiện khỏa mặt đầu Pistol, tiện khỏa mặt lỗ, rãnh mặt lỗ rãnh xéc măng S1 S3 S2 Bước 1: Tiện khỏa mặt đầu + Định vị kẹp chặt: Chi tiết định vị kẹp chặt mâm kẹp chấu hạn chế bậc tự + Chọn máy: Chon máy tiện ngang T616 Công suất động Kw + Chọn dao: Dùng dao tiện thép gió P9 +Lượng dư gia công: Gia công lần với chiều sâu cắt t = 1,5mm + Chế độ cắt: Lượng chạy dao S = 0,14mm/vòng Tốc độ quay máy n = 420 vòng/phút Bước 2: Tiện khỏa mặt lỗ + Dùng dao tiện thép gió P9 định hình với góc nghiêng 45o + Chiều sâu cắt: t=1,5(mm) Bước 3: Tiện rãnh mặt đầu + Dùng dao tiện thép gió P9 + Chiều sâu cắt: t =1,5(mm) lượng dư gia công Bước 4: Tiện rãnh xéc măng 65 Đồ án tốt nghiệp 4.2.4 Nguyên công 4: Khoan doa lỗ trả mạnh φ1,2, lỗ nén nhẹ φ1,90 gia công tinh lỗ φ8 làm chuẩn tinh Bước 1:Khoan lỗ φ1,2 + Định vị kẹp chặt: Chi tiết định vị kẹp chặt khối V ngắn phiến tì, hạn chế bậc tự + Chọn máy: Chọn máy khoan 2A125 Công suất động Kw +Chọn dao: Dùng mũi khoan ruột gà ,đường kính dao d = 1,2mm +Lượng dư gia cơng: Khoan lỗ đặc với chiều sâu cắt t = 0,8mm +Chế độ cắt: Lượng chạy dao S = 0,16 mm/vòng Tốc độ quay máy n=720 vòng/phút Bước 2:Khoan lỗ φ1,90 +Chọn dao: Dùng mũi khoan ruột gà ,đường kính dao d = 1,90 mm +Lượng dư gia công: Khoan lỗ đặc với chiều sâu cắt t = 0,8 mm +Chế độ cắt: Lượng chạy dao S = 0,16 mm/vòng Tốc độ quay máy n =720 vòng/phút Bước 3: Gia công tinh lỗ φ8 để làm chuẩn tinh 66 Đồ án tốt nghiệp 4.2.5 Nguyên công 5: Lấy lỗ φ8 làm chuẩn tinh để gia công tinh mặt cịn lại S3 S1 S2 Bước 1: Gia cơng tinh mặt + Định vị kẹp chặt: Chi tiết hạn chế bậc tự do, mặt phẳng đáy piston hạn chế bậc tự do, mặt trụ ngắn φ8 hạn chế bậc tự Khi gia công máy tiện ta cần hạn chế bậc tự đủ Ta sử dụng đồ gá chuyên dùng tiện để định vị kẹp chặt chi tiết Chuẩn gia cơng trùng với chuẩn + Chọn máy: Chọn máy mài Bước : Gia công tinh lỗ φ1,2 φ1,9 + Chọn máy: Chọn máy doa 4.2.6 Nguyên công 6: Kiểm tra 67 Đồ án tốt nghiệp + Kiểm tra độ vng góc mặt phẳng đỉnh piston trục tâm lỗ φ8 + Thơng số kiểm tra: Độ khơng vng góc mặt đầu tâm lỗ khoảng 0,01 ÷ 0,05 + Ngồi ta kiểm tra độ trịn mặt trụ piston cách gá chi tiết lên máy tiện KẾT LUẬN 68 Đồ án tốt nghiệp Sau tháng làm đồ án đến đồ án em hoàn thành Với đề tài giao : “Thiết kế hệ thống treo cho xe tải tấn” Việc thiết kế dựa vào kiến thức học, tài liệu tham khảo cộng với tham khảo số xe có sẵn hướng dẫn tận tình thầy giáo Lưu Văn Tuấn đồ án tốt nghiệp em hoàn thành tốt đẹp Phần thuyết minh bao gồm nội dung công việc tính tốn thiết kế hệ thống treo Hệ thống treo phụ thuộc với phận đàn hồi nhíp giảm chấn thoả mãn yêu cầu : - Đảm bảo êm dịu chuyển động xe hoạt động đường tốt đường xấu Tần số dao động cho phép giúp lái xe hàng hóa bị ảnh hưởng - Hoạt động giảm chấn có đặc tính thích hợp xe phù hợp với lực kích động mặt đường đảm bảo dập tắt dao động tương đối tốt Tạo ổn định cho vỏ xe mặt phẳng dọc phanh tăng tốc - Các nhíp thiết kế cho ứng suất nhíp điểm tăng độ bền nhíp khả làm việc - Đảm bảo độ an toàn tối đa cho xe chạy tốc độ - Đảm bảo độ bền độ bền lâu phù hợp với chu kỳ sửa chữa - Các chi tiết hệ thống treo kiểm bền đầy đủ đạt khả an toàn cho xe - Các chi tiết hệ thống treo thiết kế có kích thước phù hợp cho việc lựa chọn sửa chữa thay Sau hoàn thành đồ án em có thêm nhiều hiểu biết sâu sắc thiết kế tính tốn ơtơ nói chung hệ thống treo nói riêng Qua em ứng dụng vào thực tế tạo điều kiện thuận lợi trình làm việc sau Tuy khả hạn chế nên đồ án em cịn nhiều thiếu sót Vì em kính mong bảo thầy môn để em hồn thiện thêm kiến thức Một lần em xin chân thành cảm ơn thầy giáo môn, đặc biệt thầy giáo Lưu Văn Tuấn nhiệt tình hướng dẫn, giúp đỡ em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Em xin chân thành cám ơn 69 Đồ án tốt nghiệp Hà nội, Tháng năm 2009 70 ... 1080.00 8532.5 46 0755 42 7 46 0755 42 7 43 Đồ án tốt nghiệp 262 1080.00 8532.5 47 7820 44 2 47 7820 44 2 206 1080.00 8532.5 47 7820 44 2 47 7820 44 2 150 1080.00 8532.5 511950 47 4 511950 47 4 90 1080.00 8532.5... 8532.5 45 2223 41 9 45 2223 41 9 530 1080.00 8532.5 45 2223 41 9 45 2223 41 9 47 7 1080.00 8532.5 45 2223 41 9 45 2223 41 9 42 4 1080.00 8532.5 46 0755 42 7 46 0755 42 7 370 1080.00 8532.5 46 0755 42 7 46 0755 42 7 316... 8532.5 742 328 385 742 328 385 793 1080.00 8532.5 44 3690 41 1 44 3690 41 1 741 1080.00 8532.5 45 2223 41 9 45 2223 41 9 688 1080.00 8532.5 44 3690 41 1 44 3690 41 1 636 1080.00 8532.5 45 2223 41 9 45 2223 41 9 583